抖阴旅行射

【本学研究者情报】

〇东北大学大学院理学研究科地学専攻
准教授　古川善博（ふるかわよしひろ）

〇东北大学大学院理学研究科地学専攻
教授　中村智树(なかむらともき)

【発表のポイント】

• 小惑星リュウグウには、水と亲和性に富む有机酸群（シュウ酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、ピルビン酸、乳酸、メバロン酸など65种を新たに同定）および窒素分子群（有机―无机复合体のアルキル尿素などを含む19种を新たに同定）が、多数存在することを明らかにした。分子进化の源流となるアミノ酸や核酸塩基などの前駆物质の存在を明らかにし、多様な原材料の一次情报を示した。
• 水に対して敏感な応答性を示すマロン酸（ジカルボン酸）の互変异性を评価し、小惑星リュウグウは、かつて水に満ちた天体であった証拠を示した。小惑星リュウグウの二つのサンプリングサイトの軽元素存在度（炭素、窒素、水素、酸素、硫黄）と安定同位体组成、ならびに、可溶性有机物を総括し、水―有机物―鉱物相互作用による化学进化の记録を捉えた。
• 本成果は、元素レベルと分子レベルの先鋭的な分析技术と先进的な物质科学の相乗効果によるもので、小惑星ベンヌとの比较考察に重要な评価基準になる。太阳系における始原物质の存在形态と分子多様性の性状を提供し、非生命的な化学进化の源流を探求する上で重要な知见となる。

【概要】

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長　大和 裕幸、以下「JAMSTEC」という。）海洋機能利用部門 生物地球化学センターの高野 淑識（よしのり）上席研究員（慶應義塾大学先端生命科学研究所特任准教授）、国立大学法人九州大学大学院理学研究院の奈良岡 浩 教授、アメリカ航空宇宙局（NASA）のジェイソン?ドワーキン主幹研究員らの国際共同研究グループは、慶應義塾大学先端生命科学研究所、ヒューマン?メタボローム?テクノロジーズ株式会社、国立大学法人 北海道大学、国立大学法人 東北大学、国立大学法人 広島大学、国立大学法人 名古屋大学、国立大学法人 京都大学、国立大学法人 東京大学大学院理学系研究科の研究者らとともに、小惑星リュウグウのサンプルに含まれる可溶性成分を抽出し、精密な化学分析を行いました。水と親和性に富む有機酸群（新たに発見されたモノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸、ヒドロキシ酸など）や含窒素化合物など総計84種の多種多様な化学進化の現況と水質変成（＊１）の決定的な証拠を明らかにしました（図1）。その中には、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、ピルビン酸、乳酸、メバロン酸などのほか、有機―無機複合体であるアルキル尿素分子群を含んでおり、物理因子と化学因子のみが支配する化学進化の源流が明らかになりました。次に、二つのタッチダウンサンプリングサイトの有機物を構成する軽元素組成（炭素、窒素、水素、酸素、硫黄）および安定同位体組成、分子組成、含有量などの有機的な物質科学性状を総括しました（図2）*。

本成果は、初期太阳系の化学进化の一次情报を提供するとともに、非生命的な有机分子群が最终的に生命诞生に繋がる进化の过程をどのように导いたかという大きな科学探究を理解する上で、重要な知见となります。

本研究は、科研費 国際共同研究加速基金（国際共同研究強化, 課題番号：21KK0062）、北海道大学 低温科学研究所共同プロジェクトほか、研究助成の支援を受けて実施されました。

本成果は、2024年7月10日付（日本時間18時）で科学誌「Nature Communications」に掲載されます。

図1小惑星リュウグウの水に満ちた化学進化の源流と水質変成の証拠を伝える巻物：アミノ酸や核酸塩基の原材料を含む多種多様な進化の様子を示した 小惑星リュウグウは、かつて、水（H2O）を豊かにたたえる母天体であり、太陽系内での進化の過程で凍結／融解を繰り返してきた。可溶性成分を高精度に分析することで、親水性の有機分子に記録された「水質変成」の決定的な証拠を見いだした。水と親和性に富む有機酸群（シュウ酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、ピルビン酸、乳酸、メバロン酸など65種を新たに同定）および含窒素分子群（アルキル尿素など有機―無機複合体を新たに19種）の総計84種（構造異性体を含む）を新たに発見した。水―有機物―鉱物相互作用を伴う初生的な分子進化が、現在も進行中であると考えられる。

【用语解説】

＊１ リュウグウの水質変成：リュウグウは、太陽系全体の化学組成を保持した最も始原的な天体の一つです。そこでは、「水質変成」と呼ばれる水―鉱物―有機物の相互作用によって、初期物質である元素や分子の進化の過程が考えられていました。本報告では、水質変成の分子履歴を復元するために、可溶性成分の親水性分子群の定性的かつ定量的な評価を行いました。

*図2については、下记のプレスリリース本文をご覧ください。

详细（プレスリリース本文）

＊「はやぶさ２初期分析チーム」の【石の物质分析チーム】は东北大学大学院理学研究科の中村智树教授がチームリーダーを担当されています。
　「はやぶさ２初期分析チーム」につきましては、既出のプレスリリースをご覧ください。

?「はやぶさ２」初期分析チーム
2021年6月より试料の分析开始（）
?リュウグウはイヴナ型炭素质陨石でできている（）
?炭素质小惑星リュウグウの形成と进化：リターンサンプルから得た証拠（）
?小惑星リュウグウ试料の希ガスおよび窒素同位体组成―リュウグウ挥発性物质の起源と表层物质进化―（）
?「はやぶさ２」ミッションによる世界初の小惑星からのガスサンプル：リュウグウからのたまて箱（）
?日焼けで隠された水に富む小惑星リュウグウの素颜（）
?小惑星リュウグウの石から太陽系最初期にできた可能性のある物質を発見 ─原始太陽系星雲内側で形成し、太陽から遠いリュウグウ母天体まで運ばれたか─（）
?小惑星リュウグウ试料中の黒い固体有机物（）
?炭素质小惑星(162173)リュウグウの试料中の可溶性有机分子（）
?小惑星リュウグウでみつかった窒化した鉄の鉱物―太阳系の远方から辿り着いた窒素に富む尘―（）
?リュウグウの岩石试料が始原的な陨石より黒いわけ　地球に飞来した陨石は大気と反応し「上书き保存」されて明るく変化した（）
?小惑星リュウグウに彗星尘が衝突した痕跡を発见　太阳系远方から有机物を含む彗星の尘が供给されていたことを示唆
（）
?リュウグウ试料に初期太阳系の新しい磁気记録媒体を発见～太阳系磁场の新たな研究手法の确立に期待～
（）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院理学研究科地学専攻
准教授　古川　善博（ふるかわ　よしひろ）
电话：022-795-3453
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（*を蔼に置き换えてください）

东北大学大学院理学研究科地学専攻
教授　中村　智树（なかむら　ともき）
电话：022-795-6651
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（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
电话：022-795-6708
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（*を蔼に置き换えてください）